一种带检测的CO2去除装置的制作方法

本实用新型涉及一种二氧化碳去除装置，尤其是一种应用于对过程中二氧化碳浓度要求极低的实验去除装置。

背景技术：

二氧化碳是一种碳氧化合物，常温常压下是一种无色无味的气体，也是空气的组分之一，约占空气总体积的0.03％-0.04％。二氧化碳属于酸性氧化物，与水反应生成的是碳酸，也是碳酸的酸酐，所以碱液极易吸收co2，故在进行高纯度溶液的实验时空气中的co2极可能会造成料液不纯甚至变质的情况，例如氢氧化锂浓缩实验中，吸附过量的co2易形成li2co3沉淀导致实验失败。因此，采用必要的措施防止co2对实验和生产的影响也是非常关键的步骤。

目前常见的co2去除手段是通入含naoh浓溶液中的洗气瓶进行洗气，过程中存在无法确保co2去除干净以及何时更换溶液的问题，同时也存在停止洗气时出现倒吸的情况。就现有co2去除装置而言，如中国专利201610167846.3公开的一种co2去除装置，其特征在于：包括进气模块、co2净化模块和出气模块。此净化装置提高了生物堆积密度和光能利用率。

在实际应用中，部分实验或生产过程需要co2浓度维持在一个极低水平，上述专利通过生物净化法无法使co2达到极低水平，并且没有检测装置确保co2浓度水平，极易导致实验失败或无法生产出合格产品。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决现有技术中存在的技术问题，并提出一种带检测的co2去除装置，它通过在进气管末端追加曝气装置以及保险装置，来确保co2去除效果，同时在保险装置前添加co2检测警报装置，来确定更换吸收剂的时间。

本实用新型具体方案如下：

一种带检测的co2去除装置，其包括进料管、进气管、co2检测装置、保险装置、出气管、排料管、微孔曝气器、吸收罐、进料阀、排液阀、第一单向排气阀和第二单向进气阀；所述的进料管连接吸收罐，进料管上设有控制管路通断的进料阀，吸收罐底部设有排液管，排液管上设有控制排液的排液阀，进气管伸入吸收罐中且末端连接有微孔曝气器，出气管上依次连接co2检测装置、保险装置、第一单向排气阀，出气管的一端连通路吸收罐的顶空，另一端为出气口，第一单向排气阀和出气口之间的管路上连接有一条泄压支路，且泄压支路末端的泄压口上游设有第二单向进气阀；所述的第一单向排气阀的单向排气方向为从保险装置流向出气口，所述第二单向进气阀的单向排气方向为从出气口流向泄压口。

作为优选，所述的co2去除装置所用管路材料均为耐酸耐碱材料。

作为优选，所述的保险装置为带有进口和出口的密闭容器，容器内装填有固体co2吸附颗粒。

进一步的，所述的密闭容器为球型或圆柱形的玻璃容器。

进一步的，所述的固体co2吸附颗粒为固体naoh、cao、碱石灰颗粒中的一种或几种。

作为优选，所述的微孔曝气器在吸收罐内的高度低于出气管一端的进气口。

进一步的，所述的进气管连接气泵装置。

作为优选，所述的吸收罐内存储有碱液，且碱液的液面高于微孔曝气器但低于出气管的进气口。

作为优选，所述的微孔曝气器为管壁开有多个孔径1～1.5mm微孔的空心玻璃管。

作为优选，所述的co2检测装置采用红外co2检测装置或化学co2检测装置。

本装置通过去除与物料接触的空气中co2来解决实验或生产过程中物料吸附co2导致物料不纯或变质的问题，同时本装置设有co2检测装置，可以及时提醒更换吸收罐中的吸收液，结合吸附液方便更换、具有防倒吸的特点可以保证物料的安全不受co2污染，满足实验和生产的需要。

附图说明

图1是一种带检测的co2去除装置的结构图

图中附图标记说明：进料管1、进气管2、co2检测装置3、保险装置4、出气管5、排料管6、微孔曝气器7、吸收罐8、进料阀9、排液阀10、第一单向排气阀11和第二单向进气阀12。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，为一种带检测的co2去除装置结构示意图，其主要结构包括进料管1、进气管2、co2检测装置3、保险装置4、出气管5、排料管6、微孔曝气器7、吸收罐8、进料阀9、排液阀10、第一单向排气阀11和第二单向进气阀12。其中，进料管1连接吸收罐8，进料管1上设有控制管路通断的进料阀9，可以通过进料管1向吸收罐8中通入二氧化碳吸收液，二氧化碳吸收液可以是0.5mol/l以上的naoh、koh溶液或ca(oh)2悬浊液等碱性浓溶液中的一种或几种。吸收罐8底部设有排液管6，排液管6上设有控制排液的排液阀10。进气管2伸入吸收罐8中且末端连接有微孔曝气器7，以缩小气泡尺寸，强化二氧化碳吸收去除。进气管2末端可以连接气泵装置，用于将空气鼓入吸收罐8中去除co2。本发明中，微孔曝气器7可以采用管壁开有多个孔径1～1.5mm微孔的空心玻璃管。出气管5上依次连接co2检测装置3、保险装置4、第一单向排气阀11。出气管5的一端连通路吸收罐8的顶空，保证不伸入液面以下，另一端为出气口。微孔曝气器7在吸收罐8内的高度低于出气管5一端的进气口一定距离。吸收罐8内存储的二氧化碳吸收液，应当保持适当高度，液面应保持淹没微孔曝气器7，但低于出气管5的进气口。为了保证曝气时波动的液面不会碰到进气口，液面应当比出气管5的进气口低0.5～1cm为宜。

本发明中的co2检测装置3采用红外co2检测装置或化学co2检测装置，可以采用现有技术中的任何co2检测设备实现，优选采用能够直接数显的设备，以便于实时查看。保险装置4为带有进口和出口的密闭容器，容器内装填有固体co2吸附颗粒，密闭容器为球型或圆柱形的玻璃容器，内部装填的固体co2吸附颗粒可以为固体naoh、cao、碱石灰颗粒中的一种或几种，只要能够高效吸附co2即可。

第一单向排气阀11和出气口之间的管路上连接有一条泄压支路，且泄压支路末端的泄压口上游设有第二单向进气阀12。泄压支路的目的是为了防止实验设备中气压较大时阻止设备内液体回流，避免污染保险装置4，其主要是通过两个单向排气阀构成的防倒吸装置来实现相应功能的。第一单向排气阀11的单向排气方向为从保险装置4流向出气口，反方向不能排气；第二单向进气阀12的单向排气方向为从出气口流向泄压口，反方向不能排气。

为了保证整个装置的寿命，co2去除装置所用管路材料以及阀门等均为耐酸耐碱材料。下面描述该装置的一种使用方法：

运行前，保险装置4内填充cao固体颗粒，按照图1安装完毕。打开进料阀9，关闭排液阀10，向吸收罐8内注入约一半体积的naoh浓溶液，液位以没过微孔曝气器7上部3cm且位于出气管5进气口以下0.5～1cm为宜，关闭进料阀9。进气管2连接小型气泵，向设备内鼓入空气，此时空气由进气管2经过微孔曝气器7均匀分散在naoh浓溶液中，除去co2后的空气经过co2检测装置3检测其中co2含量，沿着出气管5经过保险装置4，由出气管5的出气口打入实验设备内，通气保证实验设备内无co2后即可进行后续实验。

实验过程中若出现naoh浓溶液吸附饱和的情况，co2检测装置3会检测到co2成分并报警，由于有保险装置4中装填的cao具有吸附作用，因此设备仍能净化co2。打开进料阀9和排液阀10进行吸收液的更换即可，更换吸收液过程无需暂停实验，依然保证实验可以正常连续进行。

实验结束后，应先断开出气口与实验设备的连接再关闭气泵，防止倒吸。若不慎先停止气泵，实验设备可能出现气压较大回流的情况，由于第一单向排气阀11和第二单向排气阀12的作用，回流流体会从第一单向排气阀11经由泄压口排除，而不会穿过第二单向排气阀12与保险装置4中cao反应污染实验物料液。

以上所述的具体实施方式用来解释说明本实用新型，仅为本实用新型的较佳方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下，对本实用新型做出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本实用新型的保护范围。